关于中国计算力发展指数（2022年）的白皮书

关于中国计算力发展指数的白皮书 (2022)1 版权声明 本白皮书版权属于中国信息通信研究院，受法律保护。“来源：中国信息通信研究院”应在使用本白皮书文字或意见时予以注明，无论是复制、摘录或以其他方式。中国信息通信研究院将追究上述声明的违规者的相关法律责任。 前言 计算能力（“计算”）的重要性已被提升至新的高度。作为数字经济时代的新生产力，计算在推动科学技术进步、产业数字化转型以及经济和社会发展方面发挥着重要作用。尽管计算发展面临着应用多样化以及供需不平衡的挑战，但人工智能（AI）、数字孪生和元宇宙等新领域的兴起正推动计算能力的快速增长，计算技术的多样化创新以及工业景观的加速重塑。 2021年是“十四五”规划的开局之年，也是中国构建新发展格局的起始之年。面对复杂严峻的国际环境、国内多次疫情爆发以及其他多重考验，中国计算产业发展实现了稳步提升。总体来看，以下特点可以观察到： 计算规模持续扩大，智能计算已成为主要驱动力。在基础设施方面中国正迅速部署数据中心和智能计算中心，截至2021年，基础设施计算能力已达140亿亿次浮点运算（EFLOPS），排名世界第二。在使用的数据中心机架数量超过5.2百万个标准机架，而已运营的智能计算中心数量接近20个，另外还有超过20个中心正在建设中。在计算设备方面过去六年中，中国出货了超过1960万台通用服务器和50万台AI服务器，计算规模以50%的速度增长，达到202 EFLOPS，占全球总量的33%。特别是智能算力，保持了稳定且快速的增长，增长率达到85%。 计算行业蓬勃发展，计算创新能力持续提升。中国已形成一个具有相对完整体系、巨大规模和活跃创新的计算产业。在规模方面，中国的计算产业占电子信息制造业的20%以上，拥有超过2,300家大型企业。2中国在整个机器（整机）市场的份额持续上升。一个涵盖底层硬件和软件、整机系统和应用的工业生态系统已经形成，并在多个先进计算技术领域涌现出创新。在计算等领域，突破和深入应用持续取得进展。 微芯片、计算系统和计算软件，计算平台和系统加速方面正在取得创新，同时在尖端计算技术领域实现了多项突破。 发展环境持续改善，产业赋能（赋能）效益日益显著。中国的网络基础设施能力稳步提升。省际出口带宽持续增长，5G网络建设持续推进，算网协同系统快速发展。计算投资持续扩大，“东西计算转移”3该项目使得西部地区的投资显著增强。数据输出正在迅速增长，数据资源的开放共享正在加速。中国在消费和工业应用的计算需求正在快速增长。互联网在计算需求方面仍然是最大的行业，占比近50%。电信和金融是计算应用最大的传统行业，而制造业的计算需求具有较大的增长潜力。 随着计算能力的提升推动经济增长，各处的开发速度正在加快。中国计算产业的规模，以计算机为代表，在2021年达到了26万亿元人民币，直接和间接推动经济产出分别达到22万亿元和82万亿元。中国的北京-天津-河北、长江三角洲经济区、广东-香港-澳门大湾区以及成都-重庆经济圈（成渝双城经济圈）地区的计算产业发展水平处于领先地位，其中广东、北京、江苏、浙江、上海和山东属于第一梯队。中西部地区核心省份的计算产业发展正在加速，但仍面临诸如科技产业薄弱、发展环境急需改善和计算需求有限等问题。 基于2021年白皮书，2022年的版本加强了计算供应水平的评估，并从五个维度建立了中国计算能力发展指数2.0：计算规模、计算产业、计算技术、计算环境和计算应用。我们增加了两个维度——计算产业和计算技术，以更客观地评估中国整体以及各省在当前阶段的计算发展水平。 城市。希望它能为本地区推广计算技术产业、基础设施建设以及计算应用开发提供参考。 这份白皮书仍存在许多不足，真诚欢迎公众提出批评和修改意见。 目录表 （i）计算规模正在稳步增长 .............................................................. 10（ii）计算机行业正蓬勃发展 ......................................................................... 12（三）多样化的计算技术创新 ............................................................ 14(iv)计算赋能效应持续深化 ...................................... 17（v）计算竞争持续加剧 ......................................................... 19 第二章中国开启了计算赋能数字经济的新篇章…… 21 （i）计算规模持续扩大，智能计算也正在不断发展。成为增长动力................................................................................................ 21 （ii）供应水平显著上升，先进计算技术创新正在涌现............................................................................................. 24（三）开发环境优化持续进行，网络系统开启新的数据通道.................................................................... 25(iv)智能化转型和过渡到关于赋权效应.............................................................................................. 28(v) 计算机通过帮助数字经济实现数量和质量增长，推动经济增长.......................................................... 31数字化转型（智改数转）在持续刺激下正不断深化。 第三部分评估中国计算机发展指数........................................... 33 （i）建立指数的基础..................................................................................... 35（ii）指数体系建立 ....................................................................................... 38（三）评估中国计算发展........................................................ 39 (iv) 建设开发环境，优化网络数据服务 .............................................................................................................................. 50 (v) 丰富基于集成的应用，增强计算的产业赋能效应........................................................................................ 50 (vi) 加强国际合作，推动“一带一路”倡议的建设 ......................................................................................... 51 附录 1：计算指数计算框架.................................................. 51 (i) 计算规模子指数计算方法...................................................... 52 (ii) 计算行业子指数计算方法................................................ 52 (iii) 计算技术子指数计算方法.......................................... 53 (iv) 计算环境子指数计算方法 ....................................... 54 (v) 计算应用子指数计算方法........................................... 54 附录 2：数据来源................................................................................................................. 55 图表目录 图1 计算能力发展研究体系................................................. 10图2 全球计算规模和增长........................................................................... 11图3 先进计算技术产业体系框架............ 15图4 2021年全球计算规模与GDP的关系........................................... 19图5 2021年全球计算分布.................................................................... 20图6 中国计算规模的规模和增长率.............................................................. 23图7 中国计算的内部分析....................................................................... 24图8 中国移动通信基站的发展....................... 27图9 中国IT硬件、软件和服务支出 ...................................... 28图10 中国各行业间计算应用分布 ..................... 30图11 2016-2021年移动互联网流量和每月DOU的增长率 ................... 31图12 2016-2021年全球和中国计算规模、GDP和数字经济之间的关系.......................................................... 32图13 中国计算能力发展指数2.0................................................. 34图14 2021年某些中国省份的计算发展指数.................. 40 图15 2021年某些中国省份的计算机发展指数.................................. 41图16 2021年某些中国省份的基础设施计算规模.......................... 42图17 2021年某些中国省份的计算产业子指数水平...... 43图18 2021年某些中国省份的计算机技术子指数水平................................................................................................................